Какая бутылка с водой скатиться быстрее

Если наш цилиндр скатывается по наклонной плоскости, то, спустившись с высоты $h$, он приобретет скорость $v$, которую можно найти из закона сохранения энергии:

Отсюда видно, что эта скорость в $\sqrt<2>$ раз меньше скорости для случая скатывания без вращения. Это связано с тем; что потенциальная энергия цилиндра переходит в кинетическую энергию как поступательного движения, так и вращательного.

Когда внутри цилиндра находится вода (наш случай бутылки с водой), которая из-за незначительной вязкости во вращение практически не вовлекается, полная кинетическая энергия равномерно катящегося цилиндра массой $m$, заполненного водой массой $M$, будет равна

$E_ <к>= mv^ <2>+ \frac > <2>= \left ( m + \frac <2>\right ) v^<2>$.

После спуска с высоты $h$ по наклонной плоскости такой цилиндр за счет потенциальной энергии $(m + M)gh$ приобретет кинетическую энергию $\left ( m + \frac <2>\right ) v^<2>$, так что его скорость составит

Сравнивая выражения (1) и (2), видим, что во втором случае] скорость оказывается больше. Это означает, что на любом участке! спуска с наклонной плоскости скорость бутылки с водой будет! больше скорости пустой бутылки. Поэтому полная бутылка и скатится быстрее пустой.

Второй вопрос задачи — это, по существу, по-другому сформулированный первый. Мысленно обратим движение в первом случае и сразу приходим к выводу, что пустая бутылка, имея меньшую начальную скорость, чем полная, закатится на ту же высоту. А тогда, если начальные скорости обеих бутылок будут одинаковыми, пустая бутылка поднимется выше полной.

Источник

Какая бутылка скатится с горки быстрее — с водой или с песком?

Одну бутылку наполнили водой, а другую такую же — песком. Какая из них быстрее скатится с горки и почему?

Берём закон сохранения энергии. Вначале у бутылок была одна и та же потенциальная энергия. В конце спуска у бутылки с водой — кинетическая энергия поступательного движения плюс кинетическая энергия вращения бутылки, у бутылки с песком — кроме этого, кинетическая энергия вращения песка. Получается, что энергия поступательного движения бутылки с песком — меньше. А это значит, к концу спуска она приобретёт меньшую скорость. Значит, и всё время спуска её скорость была меньше. Значит, быстрее скатится бутылка с водой.

Сначала упростим систему, возьмем 2 жестких цилиндра с разной массой, но с одинаковым диаметром. При движении под воздействием силы тяжести по наклонной ровной поверхности на цилиндры действуют следующие силы — проекция mg на наклонную поверхность минус сила трения ( проекция mg на нормаль умн. на коэффициент трения).И еще одна сила — проекция mg на нормаль умноженная на радиус цилиндра — момент импульса. Теперь, возникает две возможности: скатывания и сползания. Если коэфф. трения мал ( к примеру лед), а масса цилиндра велика, то скорее всего, будет преобладать поступательное движение с элементами вращения. Если вращательное — угловая скорость равна моменту импульса деленному на момент инерции. Таким образом оба цилиндра в идеальном случае раскрутятся одинаково ( если я не сделал ошибку в сокращениях).Скатятся и сползут одинаково, а вообще то все зависит от коэфф. трения, при малом преимущество у цилиндра с песком.

По идее та, которая с песком, т.к. в бутылке с водой возникнет внутреннее вращательное движение жидкости, которое за счет трения будет переводить небольшую часть кинетической энергии вращения бутылки в тепловые потери — бутылка будет слегка тормозиться, а жидкость немного нагреваться.

А мое мнение что бутылка с песком скатится быстрей так как ее масса больше чем масса бутылки с водой (примерно в полтора раза). помимо того у бутылки с песком более упругая деформация чем с водой т.е. потерь энергии на деформацию будет меньше, а с учетом того что есть еще аэродинамика (точнее сопротивление воздуха), то более тяжелая будет меньше тормозиться воздухом.

Однозначно неполная бутылка с водой будет скатываться быстрее, чем бутылка с песком, так как песок будет пересыпаться и притормаживать.

А полная бутылка быстрее скатится с песком, чем с водой, получится наоборот, бутылка с песком, если плотно набита будет как бы одним целым и по тяжести тяжелее, чем бутылка с водой, а вот с водой бутылка во время вращения будет притормаживать, так как вода в ней будет перемещаться.

Разница температур, по-моему. Если горячая кружка, то, соприкасаясь с поверхностью стола, (теплая поверхность соединяется с холодной) возникают капельки воды, которые не могут быстро высохнуть, так как замкнутое пространство и нет доступа воздуха.

Самый быстрый способ охладить бутылку с жидкостью и сделать это очень быстро — использовать углекислотный огнетушитель. Как это делается показывали в передаче «Разрушители мифов». Там они охлаждали пиво. Берется пиво в банках, ставится в ведро, туда направляется раструб углекислотного огнетушителя и открывается клапан. Для частого применения вряд ли подойдет, но разово использовать можно. В передаче удалось охладить пиво до 7 градусов за 30 секунд (плюс минус километр).

Смотря как вы будете везти. Если вы зальете ее внутрь, то сколько в вас влезет столько вы и перевезете. А если вы хотите ее распить потом у себя на родине, или на оборот, куда то везете. то смотря в какую страну. Обычно не больше чем две пол литровых бутылки. Но думаю что просто угостить друзей или родню вам вполне достаточно будет.

Я проделывал этот фокус более тридцати лет назад. Ностальгия накатила, даже повторить захотелось. Но не смог найти стеклянную бутылку, засилье пластика… И с гвоздями проблема, только саморезы в обиходе остались…

Ладно, придётся Вам на слово мне поверить. Ну или можете проверить, если есть гвоздь и бутылка. Итак, наливайте в бутылку воду. Чуть больше половины. Прислоните бутылку к надёжной опоре (стена, дерево). И начинайте «вбивать» гвоздь в бутылку на границе воды и воздуха. Вернее даже не вбивать, а аккуратно откалывать гвоздём мелкие кусочки стекла до тех пор пока не проделаете в бутылке сквозное отверстие. Повторяете это операцию с обратной стороны бутылки. И всё – можно прибивать бутылку к стене через готовые отверстия 🙂

С первой попытки может не получиться, всё таки это стекло.

Пошерстил также интернет на тему гвоздей и бутылок и нашёл не менее интересный способ продырявить бутылку при помощи двух гвоздей. Смотрите на видео.

Штопором пластмассовую пробку не вынуть, только продырявите.

Нож нужен достаточно тяжелый. Предварительно надо потренироваться на пустых бутылках.

Взять бутылку в левую руку (если вы правша), нож в правую острием от себя. Острием ударить по горлышку в то место где крепилась проволока. Удар должен быть сильный и направлен вдоль оси бутылки от дна к горлышку. При достаточном ударе горлышко с пробкой скалывается ровно, без осколков.

Или тупо расковырять пластмассовую пробку. 🙂

Источник

Статья удалена

Этот материал был удалён по просьбе автора.

Потом отвечу верно

Комментарий удален по просьбе пользователя

Комментарий удален по просьбе пользователя

Там ответа правильного нет

Комментарий удален по просьбе пользователя

Как известно, вода при замерзании расширяется, то есть при одинаковой массе лёд имеет больший объём, чем вода в жидком состоянии. По условиям задачи, объём содержимого в обеих бутылках одинаков, стало быть, лёд имеет меньшую массу. А поскольку бутылка с водой в жидкой форме тяжелее, то и скатится она быстрее.

Это как сказать что массивные тела падают быстрее.

Не, ну при определённых условиях, конечно, быстрее)
Но в среднем всё верно, g, оно на то g и есть.

В атмосфере сопротивление воздуха зависит от массы тела, так что тяжелое тело, сброшенное с достаточно большой высоты, может развить большую скорость, чем легкое той же формы до того, как перейдет в состояние свободного падения. ред.

Комментарий удален по просьбе пользователя

Я так понимаю, правильный ответ должен учитывать внутреннее трение: трение внутри бутылки со льдом сильнее, чем внутри бутылки с водой.

Да не ведись, дружище. Условия «задачи» сформулированы клоунски и не оговаривают большого количества нюансов, меняющих расклад.

При скатывании потенциальная энергия тела переходит в кинетическую, а кинетическая состоит из энергии поступательного движения и энергии вращательного движения. Для бутылки со льдом затраты на вращение больше, значит на поступательное движение останется меньше энергии и забег выиграет бутылка с водой в жидком состоянии.
Ну и при прочих равных более тяжелое тело скатится быстрее за счёт большей потенциальной энергии.

Условия задачи никак не оговаривают объём.
Это не говоря о том, что кубический сантиметр дерева с высоты один метр упадёт одновременно с кубическим сантиметром урана. Это не надо объяснять, надеюсь?

Я так понимаю, топикстартер это от себя добавил.

20 литров до заморозки или после?
Какова доля свободного объёма в бутылке?
В каком положении бутылка со льдом замораживалась?
Это ж имеет значение.

20 литров воды при заморозке превратились бы примерно в 22 литра льда (и разорвали бы бутылку, если бы в ней не хватило места). И если можно судить по картинке, то обе бутылки заполнены (практически) полностью.
Предполагаю, что изначально условия задачи подразумевали одинаковую массу, а не объем. ред.

Забей)
В сферическом мире динамических задач программы 10-го класса они скатятся одновременно.
А что-то другое рассматривать — условий нет.

Комментарий удален по просьбе пользователя

Конечно с замороженной.

Вода обычная замороженная быстрее

Одинаково будет. На выходе у них равные скорости, а их ускорения постоянны. Значит и время одинаково. ред.

Нет, ибо вода во вращении практические не участвует и потому, бутылка с водой скатится быстрее.

Смотря сколько воды

Комментарий удален по просьбе пользователя

Смотря какое расстояние они будут преодолевать.

Комментарий удален по просьбе пользователя

Ну тут считать нужно, а лень)

На большой дистанции вода должна обогнать лед в итоге.

Комментарий удален по просьбе пользователя

Чисто я как вижу, бутылка со льдом будет иметь смешенный центр тяжести и при скатываниии будет синусоида что повлияет на касательное ускорение, а в бутылке с водой центр тяжести почти не будет менятся, и при скатывании будет почти прямая, что даст ей большее ускорение.
Бутылка с водой должна немного быстрее скатится

не совсем. если её замораживали в лежачем состоянии, никакого отклонения в плоскости качения не будет. а вот центр тяжести по вертикали будет смещён (что будет препятствовать движению – а, точнее, менять вектор импульса)

Ну тут нужно смотреть если воды условно пол бутылки то за счет того что вода будет качаться она ускорит бутылку с водой

Бутылка с водой менее жёсткая и скатится медленнее.

без толчка не скатятся

у меня тройка по физике, но я так если визуализирую, там же будет сцепление бутылки с поверхностью. поэтому для движения надо подтолкнуть бутылку. ну и зависит с какой силой толкнешь

вопрос на школьную физику (или, хотя бы, бытовую логику)
простенький, если специально не выдумывать подвохов.

Тут видимо имеется ввиду что пластиковая бутылка станет больше из за расширения замороженной воды и будет катится медленнее. Но где правильный ответ то а? Автор ты его напишешь или нет?

Хм, если лёд влияет на физические свойства бутылки, то она будет не катиться, а скользить:) Ну а так — с водой, наверное, так как масса больше.

Источник

Экспериментируем. Занятия для детей

Примерные занятия-эксперименты для детей разного возраста.

В какую бутылку быстрее нальется вода?

Цель. Продолжать знакомить со свойствами воды, предметами разной величины, развивать смекалку, любознательность, учить соблюдать правила безопасности при обращении со стеклянными предметами.

Материал. Ванночка с водой, две бутылки разного размера – с узким и широким горлышком, салфетка из ткани, песочные часы, лист бумаги карандаши (на каждого ребенка).

Ход занятия

Воспитатель. Какую песню поет вода?

Дети. Буль, буль, буль…

Воспитатель. Послушаем сразу две песенки: какая из них лучше?

Первый эксперимент. Дети сравнивают бутылки по величине; рассматривают форму горлышка у каждой из них; погружают в воду бутылку с широким горлышком; глядя на песочные часы, отмечают, за какое время она наполнится водой и какую песенку будет исполнять; погружают в воду бутылку с узким горлышком, отмечают, за сколько минут она наполнится водой, какую песенку будет петь.

Второй эксперимент. С помощью песочных часов определить, из какой бутылки быстрее выльется вода – из большой или маленькой? Почему? Какую песенку поют бутылки, когда вытекает вода?

Третий эксперимент. Дети погружают в воду сразу обе бутылки. Что происходит? (Вода в бутылки набирается неравномерно, и песенки они поют разные). Дети играют в игру «Пролезть в трубу». Проползают в широкую и узкую трубу. Из какой они появятся быстрее? Почему? (Широкая труба просторнее, чем узкая).

Дети делают зарисовки и подводят итоги (в бутылку с широким горлышком вода поступает быстро и издает громкий звук; в бутылку с узким горлышком поступает медленно и издает мелодичный звук; вода из бутылки с широким горлышком вытекает быстро – звука почти не слышно; из бутылки с узким горлышком вода выходит медленно и издает громкие звуки).

Веселая полоска

Цель. Познакомиться со свойствами бумаги и действием на нее воздуха; развивать любознательность.

Материал. Полоска мягкой бумаги, лист бумаги, карандаши (на каждого ребенка).

Ход занятия

Воспитатель. Поиграем с мячиком в прятки?

Первый эксперимент. Полоску бумаги надо держать вертикально за один конец и дуть на нее. Почему она движется? (она легкая).

Второй эксперимент. Полоску бумаги держать горизонтально за оба конца, поднести к губам и втянуть воздух. Что произойдет? Почему? (полоска «прилипнет» к губам: на нее действует сила воздуха).

Третий эксперимент. Полоску бумаги горизонтально прижать к стене и сильно подуть на нее, руки в этот момент убрать. Почему полоска не упала? (На нее действует сила воздуха).

Четвертый эксперимент. Положить полоску бумаги на стол, подуть на нее. Что произойдет? (Полоска «запрыгает», как лягушка).

Дети делают зарисовки и обсуждают итоги деятельности (полоска бумаги легкая, поэтому она реагирует на движение воздуха.)

Вкусный сок

Цель. Познакомить с процессом приготовления сока, развивать наблюдательность, любознательность.

Материал. Один мандарин, две марлевые салфетки, одна ситцевая, стеклянный стаканчик, блюдце, деревянная толкушка, лист бумаги, карандаши (на каждого ребенка).

Ход занятия

Мы делили мандарин,

Много нас, а он один.

Эта долька для тебя,

Эти дольки для ребят.

Какой красивый мандарин!

Давайте мы его съедим.

Воспитатель. Хотите научиться их готовить?

Первый этап. Дети очищают мандарин от кожуры. Что при этом происходит? (Кожура душистая, сочная, капельки разлетаются во все стороны).

Второй этап. Дети отделяют дольки друг от друга. (их много, они мягкие, сочные).

Третий этап. Накрывают стаканчик салфеткой из марли. Одну дольку мандарина завертывают в салфетку из марли, кладут на тарелку, давят толкушкой, выжимают сок над стаканчиком.

Четвертый этап. Процеживают сок через салфетку. Можно попробовать!

Воспитатель. Молодцы! Мойте руки.

Далее дети сначала рисуют целый мандарин, потом — дольки. Подводят итоги деятельности: сок мандарина вкусный; он «прячется» и в кожуре, и в дольках. Вывод: сок можно готовить из овощей и фруктов.

Ворчливый шарик

Цель. Познакомить с движением воздуха, его свойствами; развивать наблюдательность, любознательность.

Материал. Ванночка с водой, воздушный шарик, салфетка из ткани, лист бумаги, карандаши (на каждого ребенка).

Ход занятия

В праздники на улице

В руках у детворы

Разные, разные: голубые, красные,

Желтые, зеленые воздушные шары.

Хотите поиграть с шариком?

Первый эксперимент. Дети надувают шарик небольшого размера, не завязывают. Какой получился шарик? (Легкий и красивый). Разжимают пальцы. Что происходит с шариком? (Шарик начал «метаться» – это из него выходит воздух).

Второй эксперимент. Надуть шарик, не завязывать, «горлышком» погрузить в воду, постепенно разжать пальцы. Что произойдет? (Воздух из шарика выходит, и на поверхности воды появляются пузырьки).

Дети делают зарисовки и подводят итоги (пузырьки воздуха, выходя из шарика, поднимаются на поверхность воды: они легкие).

Игра в прятки

Цель. Продолжать знакомить со свойствами воды; развивать, развивать наблюдательность, смекалку, усидчивость.

Материал. Две пластины из оргстекла, пипетка, стаканчики с прозрачной и цветной водой, лист бумаги, карандаши (на каждого ребенка).

Ход занятия

Раз, два, три, четыре, пять!

Будем капельку искать.

Из пипетки появилась,

На стекле растворилась…

Первый эксперимент. Из пипетки на сухое стекло нанести каплю воды. Почему она не растекается? (Мешает сухая поверхность пластины).

Второй эксперимент. Дети наклоняют пластину. Что происходит? (Капля медленно течет).

Третий эксперимент. Смочить поверхность пластины, капнуть на нее из пипетки прозрачной водой. Что происходит? (Она растворится на влажной поверхности и станет незаметной).

Четвертый эксперимент. На влажную поверхность пластины аккуратно из пипетки нанести каплю цветной воды. Что произойдет? (Цветная вода потихоньку растворится в прозрачной воде).

Дети делают зарисовки и подводят итоги (при попадании прозрачной капли прозрачную воду она «исчезает» незаметно; каплю цветной воды на смоченном стекле видно; капля цветной воды медленно окрашивает влажную поверхность стекла).

Играем с красками

Цель. Познакомить с процессом растворения краски в воде (произвольно и при помешивании); развивать наблюдательность, сообразительность, любознательность, усидчивость.

Материал. Две баночки с прозрачной водой, краски, лопаточка, салфетка из ткани, лист бумаги, карандаши (на каждого ребенка).

Ход занятия

Краски, словно радуга,

Красотой своей детей радуют.

Оранжевые, желтые, красные,

Синие, зеленые – разные.

Первый эксперимент. В баночку ч водой добавить немного красной краски. Что происходит? (Краска медленно, неравномерно растворяется).

Второй эксперимент. В другую баночку с водой добавить немного синей краски, размешать. Что происходит? (Краска растворяется равномерно).

Третий эксперимент. Дети смешивают воду из двух баночек. Что происходит? (При соединении красной и синей краски вода, в банке стала коричневой).

Дети делают зарисовки и подводят итоги (капля краски, если ее не мешать, растворяется в воде медленно, неравномерно, а при помешивании – равномерно).

Источник